6種油類助劑在農(nóng)藥對靶傳遞過程中的功效

摘要：為探究油類助劑對農(nóng)藥傳遞過程以及對殺蟲劑藥效的影響，選用植物油、植物油脂肪酸和酯化植物油為原料，驗證油類助劑的理化指標、葉面滯液量、霧滴沉積效果以及對吡蟲啉、阿維菌素的殺蟲效果。結(jié)果表明，油類助劑均能不同程度減少霧滴漂移、促進藥液附著、提高吡蟲啉殺蟲劑藥效。其中，大豆油助劑的抗漂移效果最佳；椰子油甲酯助劑可有效提高藥液的葉片附著力；椰子油甲酯助劑及大豆油脂肪酸助劑對吡蟲啉藥效的提高最大，苜蓿蚜校正死亡率均達到100%；油類助劑對胃毒型殺蟲劑的藥效影響較小，僅椰子油甲酯能有效提高阿維菌素藥效，小菜蛾的校正死亡率為93.33%。

關(guān)鍵詞：油類助劑；脂肪酸甲酯；吡蟲啉；阿維菌素

中圖分類號：S482.92文獻識別碼：A文獻編號：1005-6114（2024）05-025-05

近10多年來，高效施藥和農(nóng)藥減量增效已成為植保技術(shù)發(fā)展的主要方向，但對靶劑量傳遞過程中的損失和脫靶現(xiàn)象制約了農(nóng)藥的高效利用［1］。農(nóng)藥在靶劑量傳遞過程中會受到多種因素的影響，藥劑損耗主要發(fā)生在霧滴從噴霧器械到作物冠層或有害生物的空間傳遞過程中，其次是從冠層向葉表面沉積和持留的界面劑量傳遞過程，沉積到靶標作物葉面或有害生物為害部位的農(nóng)藥，最后被有害生物攝入體內(nèi)或滲透到靶標作物內(nèi)部并完成傳輸過程［1］。農(nóng)藥在空間傳遞過程中的飄移是由于氣流作用霧滴被帶出靶標區(qū)的現(xiàn)象，容易導致環(huán)境污染、生物健康風險等［2］。在霧滴傳遞過程中，有20%以上的霧滴會發(fā)生漂移，影響漂移的溶液特性，包括粘度、表面張力和均一穩(wěn)定性等［3-5］。

改變?nèi)芤禾匦允寝r(nóng)藥噴霧的重要手段，例如添加噴霧助劑。噴霧助劑包括礦物油類、表面活性劑類、有機硅、植物油類等［6］。其中，植物油類助劑作為一種環(huán)境友好助劑，可以提高潤濕性、提高粘附性，增強耐雨水沖刷能力，其中酯化后的植物油因其親脂性增強，活性要高于植物油，且油類助劑原料不同，其性能也所有不同［7-9］。甲酯化植物油對磺草酮等除草劑有明顯的增效作用，且不同植物源的甲酯效果差異明顯［10］；20種甲酯油助劑對二氯喹啉酸的增效作用表明，甲酯化玉米油與甲酯化花生油/蓖麻油的組合效果最佳［11］，但上述研究多為甲酯化植物油對除草劑效果的影響評估。為進一步探究各類植物油衍生物改變?nèi)芤禾匦缘臋C理以及對殺蟲劑的效果影響，本項目以大豆油及其衍生物、不同原料的脂肪酸甲酯為供試原料，分析其制備成油類助劑后對噴霧藥液理化特性、抗漂移效果、葉片粘附效果、殺蟲劑藥效的影響，以期為油類助劑的應用提供參考。

1材料與方法

1.1儀器與材料

主要試驗儀器包括電子天平（PTY-2202/3202，華志（福建）電子科技有限公司）、表面張力儀（DCAT 21，德國Dataphysics公司）、光照培養(yǎng)箱（LHP-250E，常州潤華電器有限公司）、運動粘度儀（SYD-265B，上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司）、無人機（T40，DJI大疆農(nóng)業(yè)）。

供試脂肪酸甲酯、大豆油、大豆油脂肪酸均為蘇州豐倍生物科技股份有限公司提供，乳化劑505由南通德益化工有限公司提供，BY110由南京太化化工有限公司提供，S80由江蘇省海安石油化工廠提供；98.3%吡蟲啉TC由江蘇豐山生化科技有限公司提供，95%阿維菌素TC由山東新勢立生物科技有限公司提供。

1.2供試靶標昆蟲

苜蓿蚜（Aphis craccivora）為3日齡若蚜，均為室內(nèi)累代飼養(yǎng)種群；小菜蛾（Plutella xylostella）為3齡幼蟲，室內(nèi)累代飼養(yǎng)種群。

1.3試驗方法

1.3.1樣品制備

亞麻籽油甲酯助劑（ZXJ-1）、大豆油甲酯助劑（ZXJ-2）、米糠油甲酯助劑（ZXJ-3）、椰子油甲酯助劑（ZXJ-4）、大豆油助劑（ZXJ-5）、大豆油脂肪酸助劑（ZXJ-6）由油類原料與乳化劑混合制備，比例為4∶1。

1.3.2性能評價與指標測定

乳化分散性：在100 mL具塞比色管中加入98 mL標準硬水，距水面2 cm高處將0.5 mL助劑慢慢加入，觀察乳化分散狀態(tài)。能迅速自動均勻分散，稍加攪動呈熒光色或淡藍色透明乳狀液為一級；能自動均勻分散，稍加攪動呈藍色半透明乳狀液為二級；呈白色云霧狀或絲狀分散，攪動后呈藍色不透明乳狀液，持續(xù)攪拌或者稀釋液放置后可以自動乳化分散為三級；攪動后呈白色不透明乳狀液或者不乳化，燒杯壁有油珠或者油層為四級；呈油珠狀下沉或者漂浮，攪動時不乳化為五級［12］。

表面張力測定：將油類助劑稀釋200倍混合均勻，在25℃環(huán)境下，采用吊片法測定表面張力，每個樣品重復3次。

滲透時間測定：油類助劑稀釋200倍混合均勻，在25℃環(huán)境下，參考HG/T2575-1994測定方法，記錄帆布片滲透時間，每個樣品重復3次。

運動粘度測定：參考GB/T 265-1988方法，測定油類助劑在25℃環(huán)境下的運動粘度，每個樣品重復3次。

1.3.3空間傳遞性能測定

無人機霧滴覆蓋率測定參照方治豪［12］的方法，對無人機噴霧時的漂移情況進行模擬測定。油類助劑用清水稀釋200倍作為噴霧藥液，清水為對照，進行噴霧。施藥時環(huán)境溫度為25～31℃，風力東南風1級，施藥期間無降水。施藥前在植保無人機航線上布置3個霧滴信息采樣點，并在距航線6 m處布置3個采樣點。噴霧藥液混合均勻后加入到無人機中，無人機以5 m/s的速度、3.5 m的高度、2 L/min的流量進行飛行噴霧，待水敏紙干燥后回收，用ImageJ軟件分析霧滴覆蓋率。

1.3.4界面?zhèn)鬟f性能測定

滯液量以油類助劑稀釋0.1%、0.2%濃度待測，清水為對照，利用吊環(huán)法測量固-液界面黏附力，粘附力測定后殘留在靶標表面的液滴質(zhì)量即為滯液量，吊環(huán)直徑為4.85 mm。固體靶標表面為甘藍葉片，吊環(huán)上液滴體積為8 μL，平臺靠近吊環(huán)速度為0.1 mm/s，離開速度為1 mm/s。測試溫度為25℃，每個至少測量3次。

1.3.5殺蟲劑室內(nèi)生測方法

吡蟲啉室內(nèi)生測試驗：參考NY/T1154.6-2006試驗方法。稱取適量吡蟲啉原藥，加入DMF，配制成10 000 mg/L母液，用0.05%吐溫水將母液稀釋至0.5 mg/L，并分別加入0.1%助劑，混合均勻備用，以0.05%吐溫水為空白對照，0.5 mg/L母液稀釋液為藥劑對照。采用蠶豆單葉、帶柄，插入加滿清水的青霉素瓶中，每葉接入苜蓿蚜成蚜4頭，用打過孔的塑料杯罩住。接蟲16 h后去除成蚜，選取大于15頭若蚜的單葉用于試驗。將蠶豆單葉浸入藥液中10 s、晾干，3次重復。藥后3 d調(diào)查死蟲數(shù)和活蟲數(shù)。計算公式：

死亡率（%）＝（死蟲數(shù)/（死蟲數(shù)+活蟲數(shù)））×100

校正死亡率（%）＝（處理組死亡率-空白對照死亡率）/（1-空白對照死亡率）×100

阿維菌素室內(nèi)生測試驗：參考NY/T1154.14-2008試驗方法。稱取適量阿維菌素原藥，加入DMF，配制成10 000 mg/L母液，用0.05%吐溫水將母液稀釋至0.1 mg/L，分別加入0.1%油類助劑，混合均勻備用，以0.05%吐溫水為空白對照，0.1 mg/L母液稀釋液為藥劑對照。將甘藍葉葉碟浸入藥液中10 s，取出在陰涼處晾干后，置于培養(yǎng)皿中，每皿10葉。向培養(yǎng)皿內(nèi)接入3齡小菜蛾幼蟲，每皿10頭，培養(yǎng)皿放潤濕濾紙保濕，每處理重復3次。處理后1 d、2 d、3 d記錄活蟲數(shù)量。計算公式：

死亡率（%）＝（死蟲數(shù)/供試蟲數(shù)）×100

校正死亡率（%）＝（處理組死亡率-空白對照死亡率）/（1-空白對照死亡率）×100

1.4數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)均采用WPS Excel 2019軟件進行整理與分析，采用Jamovi軟件進行方差分析，對分析結(jié)果進行Turkey事后檢驗，顯著性水平α=0.05。

2結(jié)果與分析

2.1油類助劑乳化分散性及理化指標

觀察油類助劑的入水狀態(tài)，所有助劑都能自主乳化分散，且攪拌后有熒光，均達到一級，符合助劑基本要求。

通過表面張力儀分別測定油脂類助劑稀釋液的表面張力，以清水為對照計算出表面張力降低率，結(jié)果見表1。可以看出，供試的6種助劑與清水相比都能顯著降低表面張力，降低率都在50%以上。差異性分析結(jié)果表明，ZXJ-4表面張力降幅達61%，高于其他甲酯。從滲透時間看，ZXJ-4助劑滲透較快，僅2.73 min，ZXJ-1、ZXJ-5、ZXJ-6時間較長，都超過60 min。25℃測定各助劑的運動粘度，脂肪酸甲酯助劑運動粘度都較低，在5～8 mm2/s，大豆油助劑粘度最大，達到45.46 mm2/s。

2.2油類助劑的空間覆蓋率

對回收的水敏紙進行分析，覆蓋率結(jié)果見圖1。在航線上，加入油類助劑的處理覆蓋率都要顯著高于清水對照，其中ZXJ-5、ZXJ-6、ZXJ-2覆蓋率較高，分別為21.40%、17.07%、18.67%；而在距航線6 m處，ZXJ-4的覆蓋率顯著高于對照，其他處理都顯著低于對照，其中ZXJ-5、ZXJ-2、ZXJ-6覆蓋率較低，為2.87%、4.65%、5.62%。

2.3油類助劑的藥液界面?zhèn)鬟f

葉片滯液量模擬霧滴沉積到葉片之后的傳遞狀態(tài)檢測結(jié)果見圖2?？梢娪皖愔鷦┚芴岣哽F滴在葉片上的滯液量，添加量越高，滯液量越高。在0.1%濃度下，ZXJ-4滯液量最高，達到6.03 mg，ZXJ-6滯液量最低，僅4.47 mg。在0.2%濃度下，ZXJ-4滯液量最高，整體趨勢與0.1%濃度的變化一致。

2.4油類助劑對吡蟲啉的殺蟲效果

通過室內(nèi)生測試驗，驗證了油類助劑對吡蟲啉殺蟲效果的影響，結(jié)果見表2。與吡蟲啉對照處理相比，加入油類助劑都能提高藥效；其中，除添加ZXJ-3的處理外，其他都達到顯著性差異水平（Plt;0.05）。ZXJ-1、ZXJ-4、ZXJ-6處理的苜蓿蚜死亡率分別達到74.48%、100.00%、100.00%。

2.5油類助劑對阿維菌素的殺蟲效果

在樣品處理后1 d、2 d、3 d分別統(tǒng)計小菜蛾的校正死亡率，結(jié)果見表3。處理2 d后，加入油脂助劑的處理小菜蛾校正死亡率在30.00%～66.67%，均與阿維菌素處理的校正死亡率接近或更高，但未表現(xiàn)出顯著性差異；在3 d時，加入油類助劑的處理小菜蛾校正死亡率均明顯升高，在76.67%～93.33%，其中加ZXJ-4的處理與阿維菌素對照相比有顯著性差異，但處理之間無顯著差異。

3結(jié)論與討論

根據(jù)6種油類助劑的理化指標，椰子油甲酯助劑表面張力降低率要顯著高于其他原料，且滲透能力更強，相比于其他原料的脂肪酸甲酯，椰子油甲酯碳鏈較短，組成以辛酸、癸酸、月桂酸為主［13］，更有利于藥液的鋪展及滲透。大豆油和大豆油脂肪酸滲透時間較慢，可能與其較大的運動粘度、較高的分子量有關(guān)。本研究通過大田飛機噴霧，用航線上的覆蓋率數(shù)據(jù)模擬反應藥液在空間傳遞過程中的沉積效果，距航線6 m的覆蓋率反應藥液漂移情況。與對照相比，所有處理在航線上的覆蓋率都較高，說明油類助劑能有效提高霧滴的沉降水平，從而降低藥液在空間傳遞過程中的損失。椰子油甲酯在距航線6 m處的霧滴覆蓋率顯著高于對照，說明其未能減少霧滴的漂移，抗漂移效果較差。與脂肪酸甲酯相比，大豆油在距航線6 m處的覆蓋率較低，有較好的促沉降效果以及抗漂移效果，與表面張力成反相關(guān)，與粘度成正相關(guān)。推測過低的表面張力并不利于霧滴沉降，而較高的粘度能有效減少漂移，與黃啟良等的研究結(jié)果一致［1］。

通過測定霧滴在作物葉片的滯液量，發(fā)現(xiàn)加入油類助劑均能提高藥液在葉片上的附著，說明油類助劑能有效減少藥液在界面?zhèn)鬟f過程中的損失，其中椰子油甲酯的滯液量最大，推測與其較低的表面張力有關(guān)。

本研究以吡蟲啉和阿維菌素作為代表藥劑，以探究油類助劑對觸殺及胃毒兩類殺蟲劑藥效的影響。在吡蟲啉藥液中添加0.1%油類助劑，苜蓿蚜的校正死亡率都較高，除米糠油甲酯助劑的處理之外，均表現(xiàn)出顯著性差異，說明油類助劑有助于提高觸殺型殺蟲劑的藥效，與油類助劑具有較強的親脂性，對靶標害蟲有一定的物理封閉作用特性相對應［14］。對比大豆油、大豆油甲酯、大豆油脂肪酸3種相同原料的不同衍生物助劑處理，大豆油脂肪酸死亡率最高，其次為大豆油，可能是因為脂肪酸對昆蟲體壁的溶解滲透性更強，大豆油對靶標昆蟲的封閉性效果更好。對比不同原料的脂肪酸甲酯，椰子油甲酯及亞麻籽油甲酯助劑校正死亡率為100%和74.48%，而大豆油甲酯及米糠油甲酯僅為2511%和11.84%，推測與椰子油甲酯短碳鏈組分較多，且亞麻籽油甲酯不飽和程度較高有關(guān)。

從阿維菌素的生測結(jié)果看，處理3 d后僅椰子油甲酯助劑表現(xiàn)出顯著性差異，小菜蛾校正死亡率達到93.33%，其他油類助劑的處理校正死亡率都與阿維菌素單劑處理接近，說明油類助劑對胃毒型殺蟲劑的藥效影響較小。

綜上所述，油類助劑在空間傳遞和界面?zhèn)鬟f過程中都能減少藥液的損失，同時對觸殺型殺蟲劑都有較好的增效作用，但不同的油類助劑之間效果差異顯著。在空間傳遞過程中，高粘度的大豆油助劑最能有效減少藥液在空間傳遞過程的損耗；在界面?zhèn)鬟f過程中，表面張力較低、滲透力較快的椰子油甲酯助劑更有利于藥液在葉片上的附著；對于觸殺型藥劑吡蟲啉，椰子油甲酯助劑及大豆油脂肪酸助劑更有利于提高藥效。

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作者簡介：馬敏（1983-），女，本科學歷，助理農(nóng)藝師，主要研究方向為脂肪酸甲酯在農(nóng)業(yè)中的應用。E-mail：mamin@fzybio.com

*通訊作者：任莉（1994-），女，碩士學歷，農(nóng)藝師，主要研究方向為脂肪酸甲酯在農(nóng)業(yè)中的應用。E-mail：964189466@qq.com